Makalah tentang Helikopter

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

            Selama ini umum diketahui apa itu helicopter dan bagaimana wujud dari helicopter. Masyarakat awam mengartikan helicopter sebagai alat transportasi udara yang dijalankan oleh berbagai mesin serta ukurannya yang relative lebih kecil dari alat transportasi udara seperti pesawat.

            Namun, bagaimana sejarah diciptakannya alat transportasi ini, apa yang menyebabkan helicopter dapat dijalankan serta diterbangkan, apa saja peralatan mesin yang dapat membantu helicopter untuk dapat dioperasikan, bagaimana prinsip kerjanya serta apa saja kegunaan dari helicopter ini ?

            Untuk mengetahui hal tersebut, penulis menuangkan jawabannya kedalam makalah ini guna untuk menambah pengetahuan dan wawasan bagi para pembaca.

1.2 Tujuan

            Adapun tujuan dari penulisan makalah ini, yaitu :

v  Untuk memenuhi tugas fisika

v  Sebagai saran belajar untuk dapat menambah pengetahuan bagi pembaca

1.3 Rumusan Masalah

            Melalui makalah ini, penulis akan menyampaikan

ü  Sejarah Helikopter

ü  Pionir Pengembang Teknologi Helikopter

ü  Bagian-bagian Helikopter

ü  Cara Helikopter Terbang

ü  Jenis-jenis Helikopter

ü  Kegunaan Helikopter

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Sejarah Helikopter

Kata helikopter berasal dari bahasa Yunani helix (spiral) dan pteron (sayap). Sesuai dengan namanya, Helikopter merupakan pesawat sayap-berputar yang dapat bergerak naik turun secara vertikal dan bermanuver di udara memanfaatkan tenaga yang dihasilkan dari oleh satu atau lebih rotor (propeller) horizontal besar.

Helikopter pertama dibuat oleh Paul Cornu pada tahun 1907. Helikopter ini adalah pesawat terbang yang pertama yang dapat lepas landas secara vertikal yang menggunakan dua rotor baling-baling berdiameter 6 meter sebagai pengganti sayap pesawat dan mampu terbang pada ketinggian 1,5 meter dan bertahan selama 1 menit

Helikopter Paul Cornu pada tahun 1907

Pada bulan Januari 1924, Raúl Pateras de Pescara, seorang kebangsaan Argentina yang bekerja di Eropa membuat helikopter Pescara yang mampu terbang selama 10 menit, dan pada 18 April 1924 berhasil mengukir rekor dunia helikopter dengan jarak terbang 736 meter selama 4 menit 11 detik, namun pada 4 Mei 1924 Etienne Oemichen berkebangsaan Perancis berhasil membuat rekor dunia baru yakni jarak terbang 1,692 Km, waktu terbang 14 menit dengan ketinggian 15 meter.

Pada Oktober 1930, Corradino D'Ascanio berkebangsaan Italia menciptakan helikopter D’Ascanio dan berhasil menempuh jarak separuh mil pada ketinggian 59 ft ( 18 meter) selama 8 menit dan 45 detik

Helikopter D'Ascanio 1930

Era baru perkembangan helikopter terjadi pada September 1939, sebuah helikopter Amerika pertama yang didesain oleh Igor Skorsky keturunan Rusia yang lahir di Amerika melalui Vought-Sikorsky Company. Helikopter ini bernama Sikorsky's VS-300, merupakan helikopter pertama yang sukses menggunakan rotor/baling-baling belakang (Tail Rotor) yang berfungsi untuk menetralkan tenaga putaran yang diproduksi oleh baling-baling utama.

Helikopter Skorsky’s VS-300

2.2 Pionir Pengembang Teknologi Helikopter

2.2.1 Leonardo da Vinci (1452-1519)

Leonardo da Vinci sebenarnya mengembangkan konsep terbang vertikal yang sebelumnya merupakan mainan anak-anak dari dataran Cina, tidak jelas sebenarnya sejak kapan mainan anak-anak ini dikembangkan disana dan siapa inisiatornya atau penemunya. Pada tahun 1483 Leonardo da Vinci mengembangkan konsep sekrup terbang.

2.2.2 Sir Goerge Cayley (1773-1857)

Sir George Cayley dikenal sebagai insinyur dan inovator dalam navigasi udara dan aerodinamika. Salah satu yang dikenalkannya adalah istilah angle of attack dalam dunia penerbangan. Dalam sejarah, dia merupakan sosok yang mengembangkan pesawat sayap tetap dan pesawat layang atau glider namun demikian dia mengembangkan sayap putar atau helikopter. Helikopter yang diperkenalkannya merupakan kompilasi dari bahan kayu, bulu, gabus dan kawat.

Pada 1842, Cayley mendesain helikopter lebih baik , khususnya ketika mengetahui bahwa putaran baling-baling dapat menimbulkan petaka sehingga memerlukan penangkalnya. Teori penangkal ini juga dikemukakan olehnya. Agar bisa terbang, helikpter ini menempatkan dua rotor yang bergerak berlawanan arah. Meski helikopter rancangannya belum berwujud dengan helikopter yang mengudara, konsep helikopternya dipakai oleh Kamov dari Rusia dan Focke dari Jerman.

2.2.3 Nikolai Egorovich Zhikovsky (1847-1921)

Zhukovsky mengawali karier di dunia penerbangan dengan menekuni matematika, hidrodinamika dan aerodinamika. Zhukovsky kemudian menemukan terowongan angin pertama di dunia untuk menguji teknologi aerodinamika. Terjun dalam pengembangan helikopter pada tahun 1910 dan pada Perang Dunia I mengembangkan banyak pesawat terbang dan helikopter

2.2.4 Juan de la Cierva (1895-1936)

Cierva mengembangkan helikopter setelah pesawat pembom bersayap ganda buatannya jatuh pada tahun 1919, alasannya adalah kestabilan helikopter dianggapnya lebih tinggi. Dalam membangun rancangan helikopternya, Cierva mengabaikan berbagai teori yang berkembang sebelumnya, dengan menggunakan rancangan-rancangan baru buatannya yang didasarkan pada teori yang dikembangkannya lewat berbagai eksperimen. Hasinya adalah Autogiro yang merupakan konsep pesawat gado-gado antara pesawat terbang umumnya sehingga bisa melakukan terbang landas secara vertikal, yang setengah pesawat terbang dan setengah helikopter. Autogiro Cierva terbang pada 1923. Lima tahun kemudian Cierva melakukan penerbangan keliling Eropa dengan Autogiro sejauh lebih dari 5000 km seraya berpromosi. Upayanya tidak sia-sia karena Autogiro rancangannya banyak diminati sejumlah industri di Eropa. Cierva meninggal dalam kecelakaan Autogiro di Croydon pada tahun 1936.

2.2.5 Igor Ivanovich Sikorsky (1889-1972)

Sikorsky menaruh minat pada penerbangan dengan merancang berbagai pesawat model di antaranya berupa helikopter sejak usia dini. Pada awalnya dia masuk Naval Academy di St. Petersburg yang kemudian mengundurkan diri dan pergi ke Paris untuk mendalami ilmu teknik dan penerbangan. Setelah dari Paris, dia kembali ke Kiev, Ukraina dan mengembangkan helikopter namun gagal. Revolusi Bolshevik memaksa Sikorsky hijrah ke Paris dan selanjutnya menetap di Amerika Serikat.

Pada tahun 1939 dia menerbangkan helikopter pertamanya VS-300 dan selama pengembangannya, helikopternya mencatat berbagai rekor penerbangan. Sampai memasuki abad ke-21 ada sekitar 40.000 helikopter buatan Sikorsky terbang diberbagai belahan dunia ini.

Sikorsky S-76C milik LG Electronics, Korea Selatan

2.2.6 Mikhail Mill (1909-1970)

Seperti halnya Sikorsy, Mill menaruh minat pada penerbangan diusia dini. Dia memenangkan kompetisi pesawat model pada usia 12 tahun. Ia kemudian masuk ke Insitut Aviasi di Novocherkassk dan mengembangkan autogiro pertamanya dengan pengawasan dan bimbingan Kamov dan Skrzhinsky. Setelah lulus pada 1931, dia masuk ke pusat aerodinamika Rusia TsAGi, dan disinilah melakukan penelitian pada aerodinamika helikopter dengan penekanan pada stabilitas dan desain rotor.

Pada tahun 1947, Mil diangkat menjadi kepala desain helikopter yang baru dan memunculkan helikopter GM-1 yang dikenal menjadi Mi-1 Hare. Sukses Hare menuntun pengembangan helikopter selanjutnya yang sangat terkenal seperti Mi-4, Mil Mi-6 Hook, Mi-8 dan lain-lain.

2.2.7 Yum Soemarsono (1916-1999)

Yum Soemarsono dikenal sebagai bapak helikopter Indonesia. Berbeda dengan penemu dan pengembang helikopter lainnya, dia mengembangkan helikopter sendiri berdasarkan pengalaman dan intuisi serta keterampilannya yang tidak diperoleh dari pendidikan tinggi. Rancangannya berupa Rotor Stabilizer dibuatnya hanya berdasarkan intuisi.

Helikopter pertama rancangannya adalah RI-H yang selesai pada tahun 1948 namun tidak sempat diterbangkannya karena lokasi pembuatannya di Gunung Lawu dibom Belanda pada saat Revolusi Kemerdekaan Indonesia. Heli kedua adalah YSH yang dirancang bersama Soeharto dan Hatmidji, selesai pada tahun 1950 dan melayang setinggi 10 cm di lapangan Sekip Yogyakarta. Sementara Helikopter ketiga adalah Seomarcopter yang berhasil terbang ketinggian 3 meter sejauh 50 meter dengan mesin berdaya 60 hp pada 1954. Helikopter kepik yang ironisnya mengalami kecelakaan dan menyebabkan kehilangan tangan kirinya dan sekaligus menewaskan asistennya, Dali. Nama kepik sendiri adalah nama pemberian presiden Republik Indonesia pertama Soekarno.

Kehilangan tangan kirinya membuatnya menemukan suatu alat yang dinamakan throttle collective device untuk mengganti tangan kirinya yang putus, sehingga penerbang cacat masih mampu menerbangkan helikopter. Alat ini digunakan untuk mengangkat dan memutar collective, salah satu kemudi yang terletak pada sisi kiri penerbang. Semula hanya didesain untuk helikopter jenis Hiller, namun kemudian dikembangkannya untuk dipakai pada helikopter Bell 47G dan Bell 47J2A, hadiah dari Solichin GP. Meski alat ini kemudian diminati oleh pabrik helikopter Bell di Amerika Serikat, tidak ada kejelasan selanjutnya mengenai pengembangan alat ini dan sekaligus juga hak patennya. Beliau meninggal pada 5 Maret 1999.

2.3 Bagian-bagian Helikoper

Bagian-bagian helikopter

2.3.1 Main rotor & Drive shaft, merupakan baling-baling penggerak utama dan poros kendali dari sebuah helikopter yang terletak di bagian atas. Putaran baling-baling dari Main rotor akan menghasilkan tenaga untuk mengangkat dan menjalankan helikopter.

2.3.2 Cockpit, merupakan kabin awak/pilot yang terletak di bagian paling depan dari sebuah helikopter untuk mengendalikan/mengoperasikan helikopter.

2.3.4 Landing skids, merupakan bagian bawah helikopter untuk menyangga kedudukan helikopter ketika berada di landasan.Engine, Transmision, fuel, merupakan komponen utama dari sebuah helikopter yang berfungsi menggerakkan semua mekanik yang ada dan tentunya memerlukan bahan bakar untuk menjalankan mesin yang disuplai dari tangki bahan bakar yang berada di bawah bagian belakang dari badan utama helikopter

2.3.5 Tail boom, merupakan tuas yang terletak di belakang badan utama helikopter yang berfungsi untuk menstabilkan gerak/manuver helikopter.

2.3.6 Tail rotor, merupakan baling-baling ekor yang berfungsi untuk meredam efek putaran yang dihasilkan oleh rotor utama agar badan helikopter tidak berputar dalam arah kebalikan (counter-rotating).

2.4 Cara Helikopter Terbang

Setiap baling-baling heli memiliki bentuk aerofoil yang mirip dengan sayap pada pesawat terbang. Daya angkat yang ditimbulkannya tergantung pada sudut serang (angel of attack) dan kecepatan baling-baling saat berputar.

Gambar Airfoil pada Rotor Blade yang mirip Sayap Pesawat

Setiap baling-baling heli memiliki bentuk aerofoil yang mirip dengan sayap pada pesawat terbang. Namun daya angkat (lift) yang ditimbulkannya tergantung pada sudut serang (angel of attack) dan kecepatan baling-baling saat berputar.

Gambar variasi besarnya sudut serang pada Rotor Blade

2.4.1 Collective control

Gerakan ini berfungsi untuk menaikan dan menurunkan helikopter. Gerakan ini di dapat dengan cara menaikan atau menurukan swash plate terhadap poros rotor utama tanpa mengubah sudutnya. Karena perubahan sudut serang (pitch angel) serentak atau kolektif maka gerakan naik heli akan selalu konstan terhadap putaran baling-balingnya.

Gambar Gerakan naik turun pada Helikopter

Gambar Collective Control

2.4.2 Cyclic control

Gerakan ini berhubungan dengan gerakan memutar dan maju. Untuk bergerak maju sudut serang blade di ubah dengan cara memiringkan swash plate. Karena sudut serang pada masing-masing blade tidak sama, maka gaya angkat pun berubah. Perbedaan gaya angkat inilah yang digunakan untuk memajukan, memundurkan, atau memutar helikopter.

                                 

Gambar Gerakan memutar pada Helikopter                                              Gambar Cyclic Control

2.4.3 Pedal control

Pedal control  ini digunakan untuk mengontrol sudut serang dari tail rotor ,yang fungsinya untuk menggerakan hidung helikopter kekiri atau kekanan dan juga berfungsi untuk melawan torsi yang ditimbulkan oleh main rotor saat berputar.

Gambar Pedal Control

2.4.5 Manuver horisontal

Seperti yang sering kita lihat  helikopter sangatlah  kompatibel di bandingkan dengan alat transportasi lain, helikopter dapat maju-mundur, kesamping kiri-kanan, diagonal kiri-kanan  dan belok kiri-kanan lihat gambar

Manuver horisontal ini berpusat pada 2 kendali yaitu :

Manuver  berpusat pada Baling-baling utama (cyclic) : maju-mundur, samping kiri-kanan, diagonal kiri-kanan, dan seterusnya. untuk selanjutnya pembahasan manuver ini dapat diwakilkan oleh pembahasan manuver maju

Manuver berpusat pada Baling-baling ekor : belok  kiri-kanan

2.4.6 Manuver Maju

Pada saat terbang, helikopter seperti sebuah gabus yang mengambang di atas air, gabus ini akan berjalan tergantung kemana arus air membawanya. Untuk itu sebuah helikopter agar dapat bergerak ke satu  arah misalnya maju berarti dia membutuhkan arah angin yang mendorongnya dari belakang ke depan, maka helikopter membuat suatu efek pendorong melalui baling-2 utama dengan membuat gaya angkat asimetris artinya ketidakseimbangan gaya angkat.

Gaya angkat depan dibuat minoritas sedangkan gaya angkat belakang dibuat mayoritas terjadi suatu dorongan dari belakang kedepan kemudian helikopter bergerak maju.

2.4.6 maju asimetris gaya angkat

Pembuatan efek gaya asimetris tidak dilakukan secara terus - menerus karena bila dilakukan secara terus - menerus maka ketinggian helikopter akan berkurang dan kalo terlalu besar perbedaan daya angkat antara depan dengan belakang helikopter akan terbalik.
Tetapi dilakukan secara bergantian antara asimetris daya angkat dengan simetris agar helikopter berada pada ketinggian yang tetap dan tetap horisontal dengan kata lain disini perlu kepandaian pilot saat mengendalikan helicopter Pembagian daya angkat asimetris  diatur oleh tongkat kendali (cyclic)­ yang mengatur agar sudut kemiringan baling-2 tidak sama antara depan dengan belakang

2.4.7 Belok/berputar, lurus

Pada saat baling - 2 utama berputar,  helikopter bereaksi terhadap putaran baling - 2 utama. Bila baling - 2 utama berputar ke satu arah maka helikopter akan bereaksi putar ke arah yang berlawanan.

Fungsi baling -2 ekor untuk mengunci, melawan, mengikuti reaksi dari baling -2 utama gunanya agar arah helikopter dapat dikontrol dengan baik.

Baling-2 ekor sebagai stabilisator aksi baling-2 utama dan pengontrol arah Aksi-reaksi
Jika baling-2 ekor tidak aktif  dan baling – 2 utama berputar ke satu arah (gambar panah a), helikopter bereaksi kearah yang berlawanan (gambar panah b)

2.4.7 Stabilisator dan pengontrol arah 

Bila baling-baling utama berputar ke satu arah (gambar 6, panah a) maka arah dorongan baling-2 ekor juga yang sama (gambar panah c)  dengan kekuatan dorongan baling-2 ekor sebatas helikopter tidak berputar atau stabil.

Bila helikopter hendak berputar searah dengan baling-2 utama (gambar  panah a), maka kekuatan arah dorongan baling-2 ekor (gambar  panah d) ditambah, melawan reaksi dari baling-2 utama.

Bila helikopter hendak berputar berlawanan dengan baling-2 utama (gambar 6, panah a), maka kekuatan arah dorongan baling -2 ekor (gambar  panah e) dikurangi, mengikuti reaksi dari baling-2 utama.

2.5 Jenis-jenis Helikopter

           

Setelah perang dunia ke-2 perkembangan helikopter terjadi sangat pesat untuk berbagai tujuan. Beberapa jenis helikopter yang ada saat ini antara lain:

Ø  U.S. Army CH-137

Ø  Textron 206B-3 JetRanger III

Ø  V-22 Osprey

Ø  Sikorsky S-92A

Ø  CH-47 Chinook

Ø  RAH-66 Comanche

Ø  Westland Lynx

Helikopter U.S. Army CH-137

Helikopter U.S. Army CH-137 merupakan helikopter militer AS yang digunakan untuk mobilisasi pasukan dan peralatan perang

Helikopter Bell Textron 206B-3 JetRanger III

Helikopter Bell Textron 206B-3 JetRanger III merupakan helikopter sipil yang digunakan kepolisian di negara bagian Texas, Amerika Serikat

Helikopter V-22 Osprey

V-22 Osprey merupakan helikopter yang rotornya dapat diputar arah vertikal untuk keperluan lepas landas maupun pendaratan dan jika rotor diputar horisontal helikopter tersebut dapat melaju seperti layaknya pesawat terbang biasa. Pesawat ini dikembangkan atas kerjasama antara Bell/Bel Textron Helikopter dan Boeing.

Helikopter Sikorsky S-92A

Helikopter Sikorsky S-92A merupakan helikopter yang digunakan untuk mengangkut orang/penumpang maupun barang. Desain Helikopter merupakan modifikasi dari helikopter militer UH-60L Black Hawk dan SH-60B Sea Hawk.Helikopter ini mampu mengangkut hingga 20 orang penumpang dan mempunyai kapasitas beban lebih dari 4,6 ton.

Helikopter CH-47 Chinook

Helikopter Ch-47 Chinook merupakan helikopter pengangkut ber-rotor ganda yang dibuat tahun1961untuk keperluan militer Amerika Serikat.

Helikopter RAH-66 Comanche

Helikopter RAH-66 Comanche merupakan helikopter pengintai yang dilengkapi senjata dan pertama kali diterbangkan tahun 1996 untuk keperluan angkatan perang AS. Helikopter ini hasil kerjasama antara Sikorsky cabang korporasi dan perusahaan Boeing. Helikopter dengan dua awak ini mampu terbang dengan kecepatan 320 Km/jam.

Helikopter Westland Lynx

Helikopter Westland Lynx merupakan helikopter buatan Inggris tercepat di dunia saat ini, dengan kecepatan 249,10 mph (400,80 km/jam). Catatan waktu tercepat ini diperoleh bulan Agustus 1986 yang dipiloti oleh John Egginton.

2.6 Kegunaan Helikopter

Helikopter digunakan untuk berbagai keperluan, antara lain:

ü  Keperluan militer

ü  Keperluan Riset

ü  Keperluan Kepolisian

ü  Keperluan kemanusiaan dan penyelamatan (SAR)

 2.6.1  Keperluan militer

Pengintaian dan pengawasan	Mobilisasi pasukan	Penyerangan

2.6.2 Keperluan Riset sebagai alat transportasi penelitian

Bell 206

2.6.3 Keperluan Kepolisian sebagai alat patrol

Bell Textron 206B-3 JetRanger III

Westland Lynx

2.6.4 Keperluan kemanusiaan dan penyelamatan (SAR) antara lain untuk:

Pengiriman bantuan ke manusiaan
Penyelamatan/evakuasi korban

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Helikopter merupakan alat transportasi yang digerakan oleh rotor dan memiliki kemampuan mendarat dan terbang secara vertikal. Helikopter juga bisa bergerak maju dan mundur di udara, selain itu helikopter memiliki kemampuan mengapung di udara. Karena kemampuannya ini helikopter banyak di manfaatkan untuk berbagai kepentingan.

Helikopter mendapatkan daya untuk bergerak dari rotor yang berputar. Rotor helikopter memiliki bentuk aerofoil yang bentuknya mirip dengan sayap pada pesawat terbang. Saat rotor berputar udara akan bergerak pada permukaan atas rotor dan mengakibatkan tekanan diatas permukaan rotor lebih rendah dari permukaan dibawah rotor sehingga helikopter terangkat keatas , konsep dasar aerodinamika inilah yang menghasilkan helikopter dapat bebas terbang bergerak ke semua arah.

Helikopter digunakan untuk berbagai keperluan, antara lain:

·         Keperluan militer

·         Keperluan Riset

·         Keperluan Kepolisian

·         Keperluan kemanusiaan dan penyelamatan (SAR)

3.2 Saran

Semoga makalah ini dapat memberikan pengetahuan dan wawasan bagi para pembaca. Penulis menyadari bahwa susunan makalah ini jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, diharapkan kepada pembaca agar dapat memberikan kritik dan saran yang membangun demi perbaikan.

DAFTAR PUSTAKA

http://soerya.surabaya.go.id/AuP/e-DU.KONTEN/edukasi.net/Transportasi/helicop/index.html

http://soerya.surabaya.go.id/AuP/e-DU.KONTEN/edukasi.net/Transportasi/helicop/materi3.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Helikopter

http://soerya.surabaya.go.id/AuP/e-DU.KONTEN/edukasi.net/Transportasi/helicop/materi2.html

http://soerya.surabaya.go.id/AuP/e-DU.KONTEN/edukasi.net/Transportasi/helicop/materi4.html